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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化资讯 » 【其他】日本北陆先端科技大开发出利用液体硅制造太阳能电池的技术
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yexuqing

木虫之王 (文学泰斗)

太阳系系主任

[交流] 【其他】日本北陆先端科技大开发出利用液体硅制造太阳能电池的技术 已有5人参与

日本北陆先端科技大开发出利用液体硅制造太阳能电池的技术
2011/02/12 00:00 打印 E-mail  　　日本北陆先端科学技术大学院大学（JAIST）于2011年2月7日宣布，该校世界首次采用“液体硅（Si）”涂覆工艺成功地制作出了非晶硅太阳能电池。据该校介绍，通过仅涂覆pin型i层的工艺制作的电池单元的转换效率为1.79％。今后，如果这一效率得到提高的话，则有望应用于采用卷对卷法制造硅类太阳能电池的量产用途。

　　此次负责开发的是JAIST Material Science（JAIST材料科学）研究科教授下田达也的研究小组。该研究小组称，此次采用的液体硅是由日本JSR公司开发的产品，氢键合在硅的5节环上而形成的CPS（环戊硅烷，Cyclopentasilane，化学式为Si5H10）为起始材料。

　　虽然JAIST没有公布液体硅的详细情况，但日本JSR于2006～2007年开发的是通过向碳氢溶媒中的CPS照射UV，使部分CPS发生聚合，从而生成聚硅烷（SiH2呈链状键合而成的高分子）。当时，日本JSR以及JAIST等机构从这种液体硅中制作出了非晶硅TFT。

　　此次JAIST等对液体硅的成分进行了优化，另外还采用了硅掺杂时使用的硼以及磷，开发出了分别具备p型、i型及n型半导体特性的“硅油墨”。将这种硅油墨涂覆在基板上并进行处理，则可形成聚硅烷膜。如果进一步对其进行加热，则氢元素便会从聚硅烷中脱离出来，从而形成固体的非晶硅。

　　过去在形成均匀的聚硅烷膜的阶段曾经存在着无法解决的难题，但JAIST等在详细调查了控制参数之后，解决了这一难题。另外，JAIST称，对聚硅烷膜的烧制条件也进行了优化，从而将同样是此前一大难题的悬空键（Dangling Bond）的密度降低到了1×1016/cm3。

　　JAIST采用此次开发的工艺，在玻璃基板上制作出了pin型非晶硅太阳能电池。此前仅对i层采用此次的涂覆工艺、对p层及n层采用CVD法制作的电池单元，其转换效率为1.79％。而对pin层全部采用涂覆工艺制作出的电池单元的转换效率则达到了0.51％。不过，此次的i层的膜厚为120nm，相对于已有非晶硅太阳能电池的250nm厚度来说还比较薄。如果能加大这一厚度，那么效率就有可能提高。（记者：野泽 哲生）

■日文原文
液体Siで太陽電池，北陸先端大が開発
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1楼 2011-02-14 08:40:11
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赵云九

新虫 (初入文坛)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
唉！日本的科技是很先进的。需要我们学习。
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5楼2011-02-14 13:01:49
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wangwenj123

木虫 (著名写手)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
哦。。。。。转化效率还能再提高么？
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2楼2011-02-14 08:52:54
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zlin

荣誉版主 (知名作家)

优秀版主
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
这个转化效率已经非常高了，不知道这样的是否能够工业化生产
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只有初恋般的热情和宗教般的意志，人才有可能成就某种事业——路遥
3楼2011-02-14 09:32:25
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justinzhao

荣誉版主 (职业作家)

光电池和光电化学分版-电化 ...

优秀版主
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
液体硅做的是一个概念。
环五硅烷的2004年nature上有过报道。
这个工作应该是跟进的吧

很原始的工作，开拓性的
赞一下(1人) 回复此楼
i-love-photovoltaic-cell
4楼2011-02-14 12:29:23
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